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沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述
200T擠出機(jī)液壓缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
姓名:完永韜 班級(jí):1101 指導(dǎo)教師:于玲
引言
當(dāng)前,液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲,經(jīng)久耐用,高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的發(fā)展,在完善比例控制,伺服控制,數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外,在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開(kāi)發(fā)性工作方面,日益顯示出顯著的成績(jī)。
正文
1發(fā)展前景
今天,為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步,液壓技術(shù)必須不斷創(chuàng)新,不斷地提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能,以滿足日益變化的市場(chǎng)需求,體現(xiàn)在如下一些比較重要的特征上:
1) 提高元件性能,創(chuàng)制新型元件,體積不斷縮小。為了能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞盡可能大的功率,液壓元件的結(jié)構(gòu)不斷地在向小型化方向發(fā)展。
2) 高度的組成化、集成化和模塊化。液壓系統(tǒng)由管式配置經(jīng)板式配置,箱式配置、集成塊式配置發(fā)展到疊加式配置、插裝式配置,使連接的通道越來(lái)越短,這種組合件不但結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠,而且使用簡(jiǎn)便,也容易維護(hù)保養(yǎng)。模塊化發(fā)展也是非常重要的方面,完整的模塊以及獨(dú)立的功能單元,對(duì)用戶而言,只需要簡(jiǎn)單地進(jìn)行組裝即可投入使用,這樣不僅可以大大節(jié)約用戶的裝配時(shí)間,同時(shí)用戶也無(wú)須配備各種經(jīng)專門(mén)培訓(xùn)的技術(shù)人員。
3) 和微電子結(jié)合,走向智能化。匯在一起的聯(lián)接體只要一收到微處理機(jī)或者微型計(jì)算機(jī)處送來(lái)的信息,就能實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的任務(wù)。
在裝備制造業(yè)快速發(fā)展的帶動(dòng)下,液壓缸行業(yè)近年來(lái)整體保持了高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2012年液壓油缸行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值225.77億元,同比增長(zhǎng)10.08%;行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入220.01億元,同比增長(zhǎng)11.14%;全年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額16億元。 隨著我國(guó)液壓工業(yè)的不斷發(fā)展,行業(yè)供給能力增強(qiáng),結(jié)束了“普遍短缺”的局面。但是,像挖掘機(jī)專用油缸等一些技術(shù)含量要求高、附加值高的高端油缸產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)的廠商數(shù)量有限,產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,很大程度上仍依賴進(jìn)口。見(jiàn)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2013-2017年中國(guó)液壓油缸行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告》。
液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn),因此它的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等;行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等;鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門(mén)及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等;發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等;船舶用的甲板起重機(jī)械(絞車)、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等;特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等;軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
2設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題
1)在組合基本回路時(shí),要防止回路間相互干擾,保證正常的工作循環(huán);
2).提高系統(tǒng)的工作效率,要防止系統(tǒng)過(guò)熱,例如功率小,可用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng):功率大,最好用容積調(diào)速系統(tǒng),經(jīng)常停車制動(dòng),應(yīng)使泵能夠及時(shí)地卸荷,在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng),應(yīng)考慮用蓄能器或壓力補(bǔ)償變量泵等效率高的回路。
3)防止液壓沖擊,對(duì)于高壓大流量的系統(tǒng),應(yīng)考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥,減速換向速度,采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路,消除液壓沖擊。
4)系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產(chǎn)率前提下,應(yīng)力求簡(jiǎn)單,系統(tǒng)越復(fù)雜,產(chǎn)生故障的機(jī)會(huì)就越多,系統(tǒng)要安全可靠,對(duì)于做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件應(yīng)保持平衡,對(duì)嚴(yán)格順序動(dòng)作要求的執(zhí)行元件應(yīng)采用行程控制的順序動(dòng)作回路,此外,還應(yīng)具有互鎖裝置與安全措施。
5)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì),減少專用件設(shè)計(jì)。
3在液壓系統(tǒng)中安裝液壓元件時(shí)的注意事項(xiàng)
1)液壓元件安裝前,要用煤油清洗,自制的重要元件應(yīng)進(jìn)行密封和耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力可取工作壓力的2倍,或取最高使用壓力的1.5倍,試驗(yàn)時(shí)要分級(jí)進(jìn)行,不能直接升到試驗(yàn)壓力,每升一級(jí)檢查一次。
2)方向控制閥應(yīng)保證軸線呈水平位置安裝。
3)板式元件安裝時(shí),要檢查進(jìn)出油口處的密封圈是否合乎要求,安裝前密封圈應(yīng)突出安裝平面,保證安裝后有一定的壓縮量,以防泄露。
4)板式元件安裝時(shí),固定螺釘?shù)臄Q緊力要均勻,使元件的安裝平面與元件底板平面能很好地接觸。
4空氣侵入到液壓系統(tǒng)所造成的不良影響及解決方式
1)使油液具有一定的壓縮性,致使系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)和引起運(yùn)動(dòng)部件的爬行,破壞了工作的穩(wěn)定性。
2) 易使油液氧化變質(zhì),降低油液的使用壽命。解決措施:⑴空氣由油箱進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)會(huì)較多,如油箱油量不足,液壓泵吸入油管侵入油中太短,回油飛濺,攪成泡沫等因素,因此,油箱的油面要經(jīng)常保持足夠的高度,吸油管和回油管應(yīng)保證在最低油面以下,兩者用隔板隔開(kāi)。⑵由于密封不嚴(yán)或接管口處和液壓元件接合面處的螺釘擰得不緊,外界空氣就會(huì)從這些地方侵入,系統(tǒng)低于大氣壓部分,如液壓泵的吸油腔、吸油管和壓油管中油流速較高(壓力低)的局部區(qū)域,這些區(qū)域空氣最容易侵入,因此,要盡量防止各處的壓力低于大氣壓力,各個(gè)密封部件均應(yīng)使用良好的密封裝置,管接頭和各接合面處的螺釘應(yīng)擰緊,經(jīng)常清洗液壓泵吸油口處的過(guò)濾器,以防止吸油阻力增大而把溶解在油中空氣游離出來(lái)進(jìn)入系統(tǒng)。⑶對(duì)于主要液壓設(shè)備,液壓缸上最好沒(méi)有排氣裝置,以排除系統(tǒng)中的空氣。
5液壓系統(tǒng)中噪聲產(chǎn)生原因及解決措施
1)空氣侵入液壓系統(tǒng)是產(chǎn)生噪聲的主要原因,因?yàn)橐簤合到y(tǒng)侵入空氣時(shí),在低壓區(qū)其體積較大,當(dāng)流到高壓區(qū)時(shí)受壓縮,體積突然變小,而當(dāng)它流入低壓區(qū)時(shí),體積突然增大,這種氣泡體積突然改變,產(chǎn)生“爆炸”現(xiàn)象,因而產(chǎn)生噪聲,此現(xiàn)象通常稱為“空穴”,針對(duì)這個(gè)原因,常常在液壓缸上設(shè)置排氣裝置,以便排氣,另外開(kāi)車后,使執(zhí)行件以快速全行程往復(fù)幾次排氣,也是常用的方法。
2)液壓泵或液壓馬達(dá)質(zhì)量不好,通常是液壓傳動(dòng)中產(chǎn)生噪聲的主要部分,液壓泵的制造質(zhì)量不好,精度不符合技術(shù)要求,壓力與流量波動(dòng)大,困油現(xiàn)象未能很好的消除,密封不好,以及軸承質(zhì)量差等都是造成噪聲的主要原因,在使用中,由于液壓泵零件磨損,間隙過(guò)大,流量不足,壓力易波動(dòng),同樣也會(huì)引起噪聲,面對(duì)上述原因,一是選擇質(zhì)量好的液壓泵或液壓馬達(dá),二是加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng),例如若齒輪的齒形精度低,則應(yīng)對(duì)研齒輪,滿足接觸面要求,若葉片泵有困油現(xiàn)象,則應(yīng)修正配油盤(pán)的三角槽,消除困油,若液壓泵軸向間隙過(guò)大而輸油量不足,則應(yīng)修理,使軸向間隙在允許范圍內(nèi),若液壓泵選用不對(duì),則應(yīng)更換。
3)溢流閥不穩(wěn)定,如由于滑閥與閥孔配合不當(dāng)或錐閥與閥座接觸處被污物卡主、阻尼堵塞、彈簧歪斜或失效等使閥芯卡住或在閥孔內(nèi)移動(dòng)不靈,引起系統(tǒng)壓力波動(dòng)和噪聲,對(duì)此,應(yīng)注意清洗、疏通阻尼孔,對(duì)溢流閥進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)有損壞,或因磨損超過(guò)規(guī)定,則應(yīng)及時(shí)修理或更換。
4)換向閥調(diào)整不當(dāng),使換向閥閥芯移動(dòng)太快,造成換向沖擊,因而產(chǎn)生噪聲與振動(dòng),在這種情況下,若換向閥是液壓換向閥,則應(yīng)調(diào)整控制油路中的節(jié)流元件,使換向平穩(wěn)無(wú)沖擊,在工作時(shí),液壓閥的閥芯支持在彈簧上,當(dāng)其頻率與液壓泵輸油率的脈動(dòng)頻率或與其他振源頻率相近時(shí),會(huì)引起振動(dòng),產(chǎn)生噪聲,這時(shí)通過(guò)改變管路系統(tǒng)的固有頻率,變動(dòng)控制的位置或適當(dāng)?shù)丶有钅芷?,可以防振降噪?
5)機(jī)械振動(dòng),如油管細(xì)長(zhǎng),彎頭多而未加固定,在油流通過(guò)是,特別是當(dāng)流速較高時(shí),容易引起管子抖動(dòng),電動(dòng)機(jī)和液壓泵的旋轉(zhuǎn)部分不平衡,或在安裝時(shí)對(duì)中不好,或聯(lián)軸節(jié)松動(dòng)等,均能產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,對(duì)此采取的措施有,較長(zhǎng)油管應(yīng)彼此分開(kāi),并與在機(jī)床壁隔開(kāi),適當(dāng)加設(shè)支撐管夾,調(diào)整電動(dòng)機(jī)和液壓泵的安裝精度,重新安裝聯(lián)軸節(jié),保證同軸度小于0.1mm等。
總結(jié)
液壓傳動(dòng)元件以其功率大,安裝布置簡(jiǎn)便,易于受控,操作方便舒適,故障率低,便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變,工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。液壓傳動(dòng)的基本原理:液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量,經(jīng)過(guò)各種控制閥和管路的傳遞,借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中的液體稱為工作介質(zhì),一般為礦物油,它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。在液壓傳動(dòng)中,液壓油缸就是一個(gè)最簡(jiǎn)單而又比較完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng),分析它的工作過(guò)程,可以清楚的了解液壓傳動(dòng)的基本原理。幾十年來(lái),液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī),機(jī)床,工程機(jī)械,建筑機(jī)械,航天航空設(shè)備等得到越來(lái)越多的應(yīng)用,而且形成了龐大的市場(chǎng)。全世界液壓元件市場(chǎng)銷售額已超過(guò)二百億美元,我國(guó)液壓行業(yè)產(chǎn)值已近80億人民幣而液壓油缸是液壓傳動(dòng)中將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件,被廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中。液壓油缸的設(shè)計(jì)合理性、制造質(zhì)量,直接影響整個(gè)液壓機(jī)械設(shè)備的的使用狀態(tài),乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的安全性。所以,液壓油缸的合理化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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